Alumna: Araceli Abigail Sandoval RodríguezProfesor Dr. Gustavo Cruz JiménezTarea: 1. Diseño experimental

1.- ¿Qué es un experimento y qué es diseñar un experimento?

Es el cambio en las condiciones de operación de un sistema o proceso que se hace con el objetivo de medir el efecto del cambio sobre una o varias propiedades del producto o resultado, el cual, el experimento permite aumentar el conocimiento acerca del sistema.

2.- Explique las ventajas que tiene el diseño de experimentos sobre una estrategia de prueba y error.

La estrategia de prueba y error están basadas en la experiencia y la intuición realizando con esto un análisis “informal”, por el contrario el diseño de experimentos es la manera más eficaz de realizar pruebas al centrarse en la planeación y ejecución de pruebas con el objetivo de generar datos que, al ser analizados estadísticamente, proporcionan evidencias objetivas que permitan responder las interrogantes planteadas por el experimentador sobre determinada situación.

3.- En el contexto de un diseño de experimentos, ¿qué es una variable de respuesta?,

¿Qué es un factor estudiado? y ¿qué relación se esperaría que haya entre la variable y los factores?

Variable de respuesta: Son las que miden el desempeño de un proceso, a través de estas variables se conoce el efecto o los resultados de cada prueba experimental.

Factor estudiado: Son aquellos que se estudian en el experimento respecto de cómo influyen en la variable respuesta, para que un factor pueda ser estudiado es necesario que durante el experimento se haya probado en al menos, dos niveles1 o condiciones.

Relación entre variable y factores: La relación entre las variables y los factores de una prueba experimental es el proceso estudiado.

4.- Se tiene un experimento en el que los factores a estudiar y sus niveles son los siguientes: temperatura (10, 20 y 30 ºC); tiempo (60 y 90 minutos). Elabore una lista de todos los posibles tratamientos de este diseño.

Temperatura°C

Tiempo(minutos)

Tratamientos

1060 190 2

2060 390 4

3060 590 6

En total son: 3 (2)= 6 posibles tratamientos

1 Los diferentes valores que se asignan a cada factor estudiado en un diseño experimental.

Alumna: Araceli Abigail Sandoval RodríguezProfesor Dr. Gustavo Cruz JiménezTarea: 1. Diseño experimental5.- ¿Qué es el error aleatorio y qué es el error experimental?

Error aleatorio: Es la variabilidad observada que no se puede explicar por los factores estudiado y que resulta del pequeño efecto de los factores no estudiados y del error experimental.

Error experimental: Es una parte del error aleatorio que refleja errores en la planeación y ejecución del experimentador.

6.- ¿Por qué es importante aleatorizar el orden en que se corren los diferentes tratamientos en un diseño de experimentos?

Hacer corridas experimentales en orden aleatorio y con material seleccionado también aleatoriamente, es importante ya que aumenta la probabilidad de que el supuesto de independencia de los errores se cumpla, lo cual, es un requisito para la validez de las pruebas estadísticas que se realizan.

7.- Señale las etapas en el diseño de un experimento, así como algunos aspectos clave de cada una de ellas.

8.- ¿Por qué se considera la planeación del experimento como la etapa más importante? Describa cinco actividades que se realizan en esta etapa. Esta etapa es la más importante ya que es donde se entiende y delimita el alcance del problema u objeto de estudio, se seleccionan las variables de respuesta así como sus factores y además determina la especificación de los tratamientos a realizar y termina con la organización del trabajo experimental.

Se define en seis etapas, sin embargo, las primeras cinco son las más esenciales.

Alumna: Araceli Abigail Sandoval RodríguezProfesor Dr. Gustavo Cruz JiménezTarea: 1. Diseño experimental

1.- Entender y delimitar el problema u objeto de estudio: En esta etapa se realizan investigaciones preliminares que conduzcan a entender y delimitar el problema u objeto de estudio, con el fin de entender qué se va a estudiar, por qué es importante y, si es un problema y cuál es la magnitud del mismo.

2.- Elegir la(s) variable(s) de respuesta que será medida en cada punto del diseño y verificar que se mide de manera confiable: Esta etapa es vital ya que aquí se refleja el resultado de las pruebas, por esta razón, se deben elegir aquellas que mejor reflejen el problema o que caractericen al objeto de estudio. Además se debe tener confianza en que las mediciones que se obtengan sobre esas variables sean confiables. En otras palabras, se debe garantizar que los instrumentos y/o métodos de medición son capaces de repetir y reproducir una medición, que tienen la precisión (error) y exactitud (calibración) necesaria.

3.- Determinar cuáles factores deben estudiarse o investigarse, de acuerdo a la supuesta influencia que tienen sobre la respuesta: En esta etapa se echa mano de toda la información disponible para incluir aquellos que se considera tienen un mayor efecto.

4.- Seleccionar los niveles de cada factor, así como el diseño experimental adecuado a los factores que se tienen y al objetivo del experimento: En esta etapa se determina cuántas repeticiones se harían para cada tratamiento, tomando en cuenta el tiempo, en costo y la precisión deseada.5.- Planear y organizar el trabajo experimental: En esta etapa se planea y organiza con detalle el trabajo experimental, por ejemplo, las personas que intervendrán, la manera operativa en que se realizarán las pruebas etc.

6.- Realizar el experimento: Básicamente en esta etapa se sigue al pie de la letra el plan previsto en el paso 5 e incluso se contempla el reporte de imprevistos.

9.- Suponga que se quiere estudiar el desempeño de un automóvil, y lo que se desea es encontrar los factores que más influyen en su rendimiento. ¿Cuáles podrían ser las variables de respuesta?, ¿cuáles los factores a estudiar?, ¿cuáles los factores no controlados o de ruido?

Alumna: Araceli Abigail Sandoval RodríguezProfesor Dr. Gustavo Cruz JiménezTarea: 1. Diseño experimental10.- Un grupo de investigadores trabaja para industrializar la mermelada de tuna; para ello, realizan mermeladas considerando los siguientes factores:a) variedad de tuna: tres tipos, b) con cáscara o sin cáscara, c) completa o la pura pulpa.Por lo tanto, se tienen 12 posibles formas (tratamientos) de producir mermelada. La pregunta central que se plantea es si influyen en el sabor los factores considerados y quisieran encontrar cuál es la mejor combinación de mermelada (tratamiento ganador). Para responder hicieron las 12 combinaciones y pusieron cada una en un recipiente numerado. Enseguida se trasladaban a lugares concurridos donde acomodaban los recipientes ordenados del 1 al 12, y a personas del público les entregaban una hoja de registro y la invitaban a que en el orden dado probaran en pequeñas porciones las mermeladas y anotaran qué tan buena les parecía la mermelada (en una calificación entre 0 a 10). Al final se tuvo la respuesta de 420 personas, donde cada una daba 12 calificaciones (una para cada mermelada). ¿Hay algo que desde su punto de vista invalide los resultados obtenidos? Utilice el sentido común y argumente su respuesta.

Considero que el análisis carece de validez al analizar tan pocos factores dado que el gusto de las personas puede variar más allá de solo los tres planeados, entonces habría que entender y delimitar el problema pero además de ello investigar todos los posibles factores que influyan en el gusto de las personas por ejemplo, temperatura, la temporada en la que se consume más mermelada etc.

11.- Realizar el diagrama de causa-efecto para la preparación de una mezcla para hacer engrudo con la finalidad de pegar papel a un cántaro de barro para hacer una piñata tradicional.

Alumna: Araceli Abigail Sandoval RodríguezProfesor Dr. Gustavo Cruz JiménezTarea: 1. Diseño experimental12.- Realizar el diagrama de causa-efecto para hacer bloques de concreto que sean más resistentes.